礦井預拌料混凝土微觀結構和力學性能研究及應用.pdf

1、礦山井巷噴射混凝土的人工現場拌料施工，存在原材料計量不準確、混凝土質量差、粉塵濃度大等問題。針對這一現狀，提出了預拌干料和預拌料混凝土技術。預拌干料是指將水泥、砂子和石子等混凝土原材料，按照設計配合比拌合均勻、干燥貯存的散裝混合料。預拌料混凝土是在預拌干料中加入水和外加劑，硬化后形成的一種混凝土。預拌料混凝土具有準確的配合比、良好的混凝土質量、較低的粉塵濃度等諸多優(yōu)點。但預拌干料中的砂子含有的極少量水，與水泥發(fā)生水化反應，劣化了原材料性

2、能，對預拌料混凝土性能產生影響。
　　結合教育部博士點基金優(yōu)先發(fā)展領域課題“預拌噴射補償收縮混凝土微觀結構與力學特性研究”，采用理論分析、室內試驗和現場試驗相結合的方法，對砂子含水率分別為0％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％和貯存期分別為0d、3d、7d、10d、15d、20 d、30d的預拌干料和預拌料混凝土的微觀結構進行分析，揭示微觀結構對預拌料混凝土抗壓強度、孔隙率等的影響機理。主要研究結論如下。
　　(1)預

3、拌干料和預拌料混凝土的微觀分析表明，砂子含水率越高、貯存期越長，預拌干料中失效的水泥量越多，原材料性能劣化越嚴重，混凝土微觀結構越疏松。當預拌干料的砂子含水率在1.0％以下、貯存期在15 d以內時，預拌干料的水化產物和微觀結構變化較小、材料性能劣化程度低，預拌料混凝土的微觀結構密實;當預拌干料的砂子含水率在1.5％以上時，貯存期的增加導致預拌干料中失效的水泥數量增多、材料性能劣化加劇。
　　(2)預拌料混凝土抗壓強度試驗表明，預拌

4、干料的砂子含水率小于1.0％、貯存期在15d以內時，水膠比為0.45的預拌料混凝土強度損失率不超過8.64％，抗壓強度達到42.3 MPa，滿足要求;當砂子含水率增加到1.5％以上時，貯存期對預拌料混凝土強度的影響較大。結果表明，砂子含水率為1.0％的預拌干料有效貯存期為15d。
　　(3)建立了不同砂子含水率和貯存期條件下的預拌料混凝土抗壓強度與孔隙率之間的定量關系。預拌干料的砂子含水率越小、貯存期越短，預拌料混凝土孔隙數量越少

5、、孔徑越小、微觀結構越密實，預拌料混凝土的抗壓強度越高。隨預拌干料貯存期延長，砂子含水率在1.0％以下時，預拌料混凝土孔隙率增加較慢，對混凝土的強度影響較小;而砂子含水率為1.5％和2.0％時，預拌料混凝土孔隙率增加相對較快，對混凝土的強度影響較大。
　　(4)通過分析，得出預拌干料的砂子含水率和貯存期對預拌料混凝土強度的影響機理。預拌干料的砂子含水率和貯存期對預拌干料的水化程度產生影響，水化程度高時，預拌干料水化消耗的水泥量多，